図 1 全体構成図 NC-20 NC-15 以下 NC-20 NC-15 Dr-85 超 Dr-85 超 Dr-60 Dr-65 Dr-85 超 Dr-65∼75 図 1 全体構成図
新ヤマハ銀座ビルの音響設計（その１）
*−音空間が多層化するビルの音響設計−
○ 司馬義英，田中亜美（日建設計），宮崎秀生，山下真次郎 （ヤマハ（株）サウンド・ＩＴ開発室），清水寧（東京工業大学 総合理工学研究科）* The Acoustical Design of the New YAMAHA Ginza Building, Part 1−Acoustical Design of super-complex building for acoustic environments− by Yoshihide Shiba and Ami Tanaka (Nikken Sekkei)., Hideo Miyazaki, Shinjiro Yamashita (Sound & IT Development Division, Yamaha Corp.), Yasushi Shimizu (Department of Built Environment, Tokyo Institute of Technology)
1 はじめに 2010 年2月26 日に新ヤマハ銀座ビルとして 生まれ変わった本建物は、店舗、音楽教室、ホ ール施設、情報発信(１F ポータル)の大きく4 つの機能を併せ持つ多機能型複合商業施設で ある。このうち、ホール施設としては、クラシ ック演奏を主用途とする「ヤマハホール」（333 席）と軽音楽や新作発表など多彩な用途に対応 した「ヤマハ銀座スタジオ」（96 席）がある。 （その１）では多層化するビルの音響設計につ いて報告する。施設概要を表1、図1に示す。 2 防振遮音設計 2.1 地下鉄固体音対策 敷地の前面道路の直下には地下鉄線が走行 している。同敷地にあった旧ヤマハビルにおい て鉄道走行時の振動・固体音測定を行い、その 結果より建物として以下の対策を計画した。 １）建物全体のＳＲＣ構造化、２）ホール・ス タジオ・音響諸室への防振遮音構造の採用。結 果として各室の想定目標NC値を達成した。 2.2 室間遮音設計 本建物は、ホール・スタジオに加え、小規模コ ンサート用のサロン・楽器演奏ステージを持つ 1Fポータル・音楽練習室群・店舗の楽器試奏室 群など数多くの音源室・受音室が、前面通りに 開かれた三つの吹抜け空間を中心に積層され、 室間の遮音性能確保が大きな課題であった。ま ず前記同様、確実な遮音のためにＳＲＣ構造を 採用し、さらに高度な遮音性能を付与するため に、ホール・スタジオ・サロン・音楽練習室群・ 一部楽器試奏室に６面防振遮音構造を採用し たほか、各所に部分的な防振遮音措置を施した。 空調騒音・設備稼働音に対しても消音・防振 措置により各所用途に適応した静けさを確保 している。概要を図1に示す。 表 1 ヤマハ銀座ビル概要 所在地 ：東京都中央区銀座 7-9-4 建築主 ：ヤマハ ヤマハミュージック東京 設計・監理：日建設計 音響設計 ：ヤマハＳＴ開発センター(当時) 日建設計 施工 ：鹿島建設 構造 ：SRC 造、一部 S 造、RC 造 階数 ：地下 3 階・地上 12 階（搭屋 1 階） 工期 ：2007 年 05 月∼2010 年 02 月(02 月 open)
2-Q-21
3 室内音響設計 （図 2,3,4,5） ヤマハホールは（その２）にて報告する。 ヤマハ銀座スタジオは、電気楽器のライブ 演奏や製品展示会場として整備され、フラッ ターエコーが生じにくい壁面形を構成し、吸 音部位を分散的に配置することで、スピーカ によるＳＲ時にも強い反射音が生じない内装 とした。 ポータルは、建物エントランス吹抜空間と して落ち着いた静かな空間とするためにデッ ドな内装構成とし、ピアノやバイオリンなど の演奏会時には音場支援システム(ＡＦＣ)に より残響・反射音をコントロールし、豊かな 響きを伴う空間としている。また、建築空間 の質を高め音に気がつかせることで空間を差 別化するための音環境演出を行った。自動ス イング機構を持つデジタル制御アレイスピー カにより立体的な音の移動感を創出している。 サロンは、小規模ながらクラシックコンサ ートが開催できるよう、内に凸の円弧形を内 倒しした壁面に、ランダムな間隔・大きさの 面取りリブを配置、天井も下に凸面とし音の 散乱に努めた。 音楽教室群や試奏室群は、室数を確保しつ つ室規模に応じて室内吸音反射のバランスに 留意した。 また銀座通りに面した３つの吹き抜け空間 を吸音処理した階段室で連結し、音の印象が リセットされて、各エリアの音環境が特徴を 持って連続するよう配慮している。 4 電気音響設計 スタジオにおける多チャンネルデジタルコ ンソールを始めとする、最新のデジタルシス テムをベースに、ヤマハホール・ヤマハ銀座 スタジオ・サロン・録音スタジオを結ぶ、２ 重化したデジタル回線を用いることで、高品 質な拡声および伝送と自由な操作性を確保し ている。また録音用には 96kHz サンプリング の光デジタルネットワーク回線を施し、高度 な品質の音声収録が遠隔操作可能なシステム としている。 5 おわりに 複雑な複合ビルにおける音響は多くの関係 者のご努力なくしては達成され得なかったも のであり、ここに各位に謝意を表します。 図 2 サロン音響設計概要 図 3 ポータル音響設計概要 図 4 スタジオ音響設計概要 岩綿吸音板 t12 下地ｽﾘｯﾄ貼り 天井:下凸反射面 FGt*8*2+t6 後壁:GW+ﾗﾝﾀﾞﾑ木ﾘﾌﾞ 内倒れ R 壁: FGt8*2+t6 +ﾗﾝﾀﾞﾑ木ﾘﾌﾞ 床:ﾌﾛｰﾘﾝｸﾞ 各階天井: ｱﾙﾐ有孔ﾊﾟﾈﾙ R 壁:GW+ﾘﾌﾞ 音場演出 ｽﾋﾟｰｶ AFC ｽﾋﾟｰｶ AFC ﾏｲｸ ｶﾞﾗｽ光壁 床:石貼 昇降ｽﾃｰｼﾞ AFC ｽﾋﾟｰｶ ｷﾞｬﾗﾘｰ ﾒｲﾝｽﾋﾟｰｶ ﾗﾝﾀﾞﾑ拡散体 床:ﾌﾛｰﾘﾝｸﾞ 正面壁: 拡散+一部 GW ﾎﾞｰﾄﾞ 昇降ｽﾃｰｼﾞ 天井:GW GW ﾎﾞｰﾄﾞ分散配置 図 5 各所の残響時間 0.1 1.0 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k Center Frequency [Hz] R e ve rb e ra ti o n T im e [ s]
Potal Studio Salon 2.0
新ヤマハ銀座ビルの音響設計（その２）
*－ヤマハホールの音響設計－
○ 宮崎秀生，山下真次郎（ヤマハ（株）サウンド・ＩＴ開発室）
司馬義英，田中亜美（日建設計）
，清水寧（東京工業大学 総合理工学研究科）
* The Acoustical Design of the New YAMAHA Ginza Building, Part 2－Acoustical Design of Yamaha Hall－ by Hideo Miyazaki, Shinjiro Yamashita (Sound & IT Development Division, Yamaha Corp.), Yoshihide Shiba, Ami Tanaka (Nikken Sekkei) and Yasushi Shimizu (Department of Built Environment, Tokyo Institute of Technology)
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はじめに
新ヤマハ銀座ビルの中核施設である７～９ 階に位置する333人収容のヤマハホールの音響 設計にあたっては、アコースティック楽器に最 適、かつここでしか味わえない音の魅力を備え た小ホールをコンセプトに検討を進めた。本報 ではヤマハホールについて施設の概要を紹介 すると共に、設計・施工段階で行った音響検討 ついて報告する。2
音響設計概要
ホールの内観を写真１に、平断面図を図１に 示す。上記コンセプトを実現するにあたり、① 豊かな響き（残響感）、②芯のある鮮明な音（明 瞭性）、③演奏のし易いステージ、④響きの多 様性、を音響設計のポイントとして、室形状・ 内装の検討を行った。設計ポイントと実際のホ ール構成との対応を図２に示す。 ①については、敷地の制約がある中で天井高 を可能な限り確保し、上部に向かって広がる形 状とすることで、7.6m3と比較的気積が小さい音 場であっても上方から降り注ぐ豊かな残響感 が得られる様にしている。また乾式壁主体であ りながら低域まで豊かな響きが得られる様に 12m 6m 15m 11m 段床の高さ、客席千鳥配置 ② ・ 直接音が遮られない様に最適段床＆ 千鳥配置 浮雲 ②、③ ・客席への初期反射音により鮮明な音を供給 ・ステージへ反射音を戻し演奏をサポート 上方へ広がる形状 ① ・反射音を滞留させ降り注ぐ響きを生成 側壁 ③ ・側方反射音を制御し過大ASWを回避 正面反射板 ② ・正面方向から鮮明な音を供給 残響可変扉、AFC ④ ・多様な響きを創生 羽衣天井 ① ・残響生成のため曲率を変えた凸形状 として全帯域に渡り拡散 天井高 ① ・天井高確保し降り注ぐ響きを生成 図２ ホール音響設計概要 図１ ホール平断面図 写真１ ホール内観 客席数：333席 (1F:250席,2F:83席) 容積： 2,520m3 表面積： 1,440m2 V/N： 7.6m3 12m2-Q-22
側壁及び天井はFGボード４層とし、特に初期反 射音生成に重要な舞台周りと側壁下部は鉛シ ートを挟み込んでいる。③については、高天井 による上方からの初期反射音不足をサポート する為に舞台上部に浮雲を設置している。 ④については、高吸音の天井裏に繋がる扉を 開閉することで吸音調整を可能としている。ま た音場支援システム：AFC[1]の導入により、最 大３秒まで残響延長が可能で、①で目指した降 り注ぐ響きをより追求している。 ②については、豊かな響きの中でもピアニッ シモまで芯のある音を客席へ届けるため、段床、 正面反射板・浮雲の形状を決定している。一方、 拡がり感向上に寄与する側方反射音は、室幅が 狭い小ホールでは強くなり過ぎ、音の輪郭をぼ かす可能性がある。そこで、特に側方反射音の 制御に着目し、音像に関する指標であるASWを 用い、設計段階で模型実験や音響シミュレーシ ョンによる側壁形状の比較検討を行った。
3
側壁形状の検討
3.1 側壁形状の設計コンセプト 側壁のデザインは、音響的には側方反射音 の制御というコンセプトがあり、一方、意匠 的には時間的な変化やゆらぎを表現したファ サードデザインである斜め格子の踏襲という コンセプトがあった。そこで、斜め格子の間 に形成される◇面を傾け、反射音の方向性・ 拡散性を制御することで、音響と意匠の両立 を図った。各◇面は 800mm 角で、意匠チー ムと協議の上、傾斜は前下方向または後上方 向とし、角度は最大15 度とした。 3.2 縮尺模型実験による側壁形状の検討 側壁の反射（散乱）特性を把握するため、 ◇面の 1/5 縮尺模型（160mm 角）を作製し、 1.2m 角（実寸 6m 角）の枠の中に並べて側壁 パターンを構成し、無響室内において反射音 のポーラパターンを測定した。基本的な性状 を把握するため、側壁パターンは、全て前下 方向：DW、全て後上方向：UP、山型をずら した形状：MT、とした。（図３） 例として図５に入射仰角sα=45 度、入射方 位角sβ=0 度、実物換算 1kHz の結果を示す。 DW では、音源の入射方向に対する◇面の傾 きに応じた幾何反射方向のエネルギー（反射 方位角Rβ=135 度）が大きい。UP では、DW と同様の幾何反射方向以外に、rβ=30～90 度 方向の反射が見られる。これは各パネルのエ ッジ部分の立ち上がり面からの反射音が生じ ていると考えられる。MT については様々な 方向に拡散している様子が見られる。 Ｂ：側壁中段 二次、三次反射音生の ため“DW”を主体 Ａ：客席脇 UPを主体として一次反 射音を回避 Ｃ：側壁上方 残響生成のためMTを主 体とし拡散 Ｅ：側反 舞台上の拡散のためMT を主体 Ｄ：側壁後方 後方からの反射音生成 のため“UP”を主体とし 包まれ感をサポート *上・下手側壁間で対向面が出来ず、意匠的 に同一パターンとならない様に調整。 図４ 側壁パターン（下手側） DW 0度 rβ 60 dB UP 0度 rβ MT 0度 rβ 音源スピーカ 受音マイク 図３ 模型実験概要 D DWW：：前前下下 方向 U UPP：：後後上上 方向 M MTT：：山山型型 図５ 側壁散乱特性 （入射仰角45 度、方位角 0 度、実物換算 1kHz）以上の結果と設計コンセプトを元に、側壁 を５つのエリアに分け、それぞれ図６に示す 様な基本方針とした。その上で詳細について は意匠チームと調整をして最終案を決定した。 なお、下方のフラット面には表面にランダム リブを設け、高域の散乱によりグレアを回避 している。 3.3 音響シミュレーションによる検討 模型実験で決定したパターンについて、幾 何音響シミュレーション（CATT-Acoustic™ ） により他形状との比較検討を行った。検討に は、音像に関する指標値として ASW に着目 し、森本等が提案している次式を参照した[2]。 9 . 31 55 . 1 6 . 39 × + × − − = DICC BSPL ASW
)
2
2
(
log
6
2 2 2 Lr LlBSPL
=
+
① Ll：左耳 SPL、Lr：右耳 SPL なおこの式は実験音場内での聴感試験より 求めた実験式であり、実音場に適用する事に ついては議論の余地があるが、比較検討には 適用の可能性があるとしてここでは採用した。 比較した形状は図８、表１に示す様に、ヤ マハホール形状については最終形状と、全て をフラット：FL、前下向き：DW、後上向き： UP、とした計４形状を、また同規模音場とし て２形状（X、Y ホール）を比較した。なお、 X 及び Y ホールについては、関係者と実音場 にて試聴を行い、その ASW を評価すると同 時に目標感のレベル合わせを行った。その結 果、Y ホールについては側壁の拡散が少なく ASW が目標より大きく、また X ホールにつ いては横幅がヤマハホールより広く ASW が 目標よりは若干小さ目となっており、その中 間値を最終目標とした。 音源はショパンの幻想曲の前半約 30 秒を 用い、算出した右耳、左耳位置でのインパル ス応答をたたみ込んで①式により ASW を算 出した。測定点は１F 席の計２７点とし、そ の平均値で評価した。 表１ 比較ホール形状諸元 Ⅰ-Ⅳ)ﾔﾏﾊﾎｰﾙ Ⅴ)X ﾎｰﾙ Ⅵ)Y ﾎｰﾙ 席数 333 人 － 300 人 容積 Ｖ=2,520m3 Ｖ=3,595m3 Ｖ=2,190m3 客席 Ｗ=11.0m Ｄ=15.0m Ｈ=12.0m Ｗ=14.0m Ｄ=22.0m Ｈ=12.0m Ｗ=11.0m Ｄ=18.0m Ｈ= 8.3m 舞台 Ｗ=11.0m Ｄ= 6.0m － Ｗ=11.0m Ｄ= 6.0m RT 1.6 秒 1.5 秒 1.6 秒 各形状の計算結果を図９に示す。Ⅰ)最終形 状、Ⅴ)X ホール、Ⅵ)Y ホールを比較すると、 Y ホール（89.2 度）、最終形状（86.6 度）、X ホール（84.1 度）の順で大きく、設計目標に 合った結果となっている。 図６ 比較ホール形状 80 85 90 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 音場 AS W [ de g. ] ASW 最終Ⅰ. Ⅱ. FL Ⅲ. DW Ⅳ. UP Ⅴ. X ﾎｰﾙ Ⅵ. Y ﾎｰﾙ Ave. 86.6 87.5 86.9 83.1 84.1 89.2 偏差 2.7 2.8 3.3 4.0 4.3 2.5 図７、表２ ASW 値の比較 [度] 3.4 試聴実験による比較検討 上記の結果を聴感的に確認するため、比較 試聴実験を行った。シミュレーションの各形 状について、方向別のインパルス応答を計算 し、ドライソース（ショパン：幻想曲）をた たみ込み、６方向可聴化システム[3]により各 音場を合成した。測定点は、代表点として音 源から約12m 離れたホール中央とした。試聴 実験では、各音場についてのASW を SD 法に より評価した。被験者は音響設計者６名と録 音エンジニア１名の計７名とした。 Ⅰ Ⅰ))最最終終形形状状 ⅡⅡ))フフララッットト形形状状：：FFLL Ⅲ Ⅲ))前前下下向向きき形形状状：：DDWW ⅣⅣ))後後上上向向きき形形状状：：UUPP Ⅴ Ⅴ))XXホホーールル ⅥⅥ))YYホホーールル各被験者の結果および平均値を図８に示す。 Ⅴ)X ホール、Ⅵ)Y ホールと比較すると、Y ホール＞最終形状＞X ホールとなっており、 設計目標に合った結果となっている。また① 式による ASW 値（図７）の結果とも同じ傾 向となっている。Ⅱ)フラット形状：FL、Ⅲ) 前下向き形状：DW、Ⅳ)後上向き形状：UP を加えた結果も、ほぼ図７と同じ傾向となっ ており、設計段階で ASW 評価として①式を 用いる可能性が示唆されたと言える。 1 2 3 4 5 6 7 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ AS W 図８ ASW 聴感実験結果
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ホール舞台床の設計
舞 台 床 に は 楽 器 製 作 技 術 の 一 つ で あ る ARE 処理[4]を導入した。ARE は、気圧と温湿 度を制御し、木の物性値を変化させることで、 経年変化と同様の効果が得られる技術で、既 にアコースティックギター等の響板に利用さ れている。ヤマハホールでは、図９に示す舞 台床構成の内、表面の桧（無垢材 40mm）と 下地の杉板（無垢材15mm×2）について ARE 処理を行った。ARE の効果を検証するため、 設計段階で処理を行った木と通常の木を使っ てそれぞれ舞台サンプルを作成し比較検討を 行った。インパルスハンマーで加振した際の 応答を図１０に示す。ARE 舞台ではほぼ全て の帯域でレベルが上がっている。また実際の 演奏（ピアノ、チェロ等）による試聴も行っ た。演奏者と聴者からは、音量が上がった、 明るくなった、クリアーになった、と言った コメントが得られた。5
実測結果
竣工後に行った残響時間の測定結果を図１ １に示す。6
おわりに
小ホールの設計で課題となる過大な側方反 射音を制御するために、ASW に着目してシミ ュレーションや可聴化により音響設計を進め た。また舞台床については新しい技術の導入 を試みた。その結果、一連の設計手法として の可能性が示されたと言える。今後は演奏 者・聴者の評価や実測結果を参考にしながら 設計手法を確立していきたい。 謝辞 ASW に関して貴重なご意見を頂いた千葉 工業大学の飯田一博教授に深謝いたします。 参考文献[1] Miyazaki et al., AES 115th Convention, Oct. 10-13, 2003.
[2] Morimoto et al.,J.Acoust. Soc. Jpn.(E)16,2,1995. [3] 横山他，電気情報通信学会信学技報， HDA2000-13, 2000. [4] http://www.yamaha.co.jp/product/guitar /acg/l-are/index.html 図９ 舞台床の構成 図１０ ｲﾝﾊﾟﾙｽﾊﾝﾏｰ加振時の応答 図１１ 残響時間特性 1.0 ４.0 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 2.0 3.0 Frequency [Hz] Re verb er at io n Ti me [ s] 桧40 mm 杉板15 mm (２層) by A.R.E. 可変扉閉 可変扉開 AFC Long AFC Mid AFC Short 可変扉閉 可変扉開 AFC Long AFC Mid AFC Short Average 500 500 1k 1k 5 5kk 100 100 2k 2k 200 200 500 500 1k 1k 5 5kk 100 100 2k 2k 200 200 500 500 1k 1k 5 5kk 100 100 2k 2k 200 200 500 500 1k 1k 5 5kk 100 100 2k 2k 200 200 A.R.E. wood General wood Time [ms] 0 20 40 60 80 Freque nc y [Hz] Time [ms] 0 20 40 60 80
